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1、左锁紧螺钉机械加工工艺规程与机床夹具设计机械加工工艺规程及夹具设计学院：机械与汽车工程学院班级：机制091姓名：陈沛学号：109011023指导老师：叶岳松成绩：日期：日11.12.10编号名称件数页数1任务书与零件图一份2零件毛坯图一张3机加工工艺规程卡一套4机加工工序卡一套5零件定位方案图一张6夹具装配图一张7夹具零件图（含夹具体）一套8课程设计说明书一份9机械加工工艺规程与机床夹具设计一设计任务1 .设计课题：左锁紧螺杆机械加工工艺规程制定及钻孔51,8的夹具设计2 .生产纲领：大批量生产3 .设计要求：（1）零件毛胚图1张（2）机械加工工艺过程卡片1套（3）机械加工要紧工序的工序卡片1
2、套（4）夹具装配图1张（5）夹具零件图若干张（6）设计说明书1份二设计说明书序言机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学后，进行生产实习的基础上安排的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关已修课程的理论与实践知识进行工艺及结构的设计。通过这次课程设计培养我们运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析与解决问题，初步具备设计零件夹具与加工工艺规程的能力。提高自己计算、识图、制图、编写技术文件等基本技能，熟悉并运用技术资料、标准、手册等工具书，为以后进行毕业设计与毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。1.零件加工工艺设计（1）零件的工艺性审查1）零
3、件的结构特点该零件为细长轴类零件，零件的形状比较简单，属于较简单的零件，结构简单2）要紧技术要求：未注倒角1X458端部淬硬。3）加工表面及要求8轴：保证直径尺寸为68mm,长度为90mm,表面粗糙度R,3.2m。两端倒角为1X45。MIo螺纹：保证尺寸为MIomm,螺纹长度为40mm,表面粗糙度R,6.3Um。两端倒角1X45。5孔：孔径65鬻8mm,孔中心线离轴承端面Iomm。槽5：保证槽宽尺寸为5mm,表面粗糙度为R,3.2,槽的深度为20mm。16轴：保证直径尺寸为16mm,长度为25mm。整根轴的长度为160mm。4）零件材料零件材料为35号钢，是优质碳素结构钢，有良好的塑性与适当强
4、度，多在正火与调质后使用。（2）毛胚选择1）确定毛胚的类型及制造方法由于零件材料回转体零件，外形比较简单，为降低成本，因此选择圆棒料。2）确定毛胚的形状、尺寸及公差毛胚的尺寸如附图1所示。3)确定毛胚的技术要求圆形棒料无明显的缺陷机加工前消除内应力绘毛胚图根据附图1所示，在各加工表面加上加工余量。(3)基准选择零件图附图2所示附图2由于零件图中所示零件要紧尺寸为径向尺寸，且其行位公差以8,10,16为设计基准，因此首先需加工轴两端面与各段轴，为后续高要求的工序做好准备。工艺顺序的安排原则有四点：、1 .先加工基准面，再加工其他面。2 .通常情况下，先加工平面，再加工孔。3 .先加工要紧平面，再
5、加工次要平面。4 .先安排粗加工工序，再安排精加工工序。根据上述四条工序安排原则与粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准如下：1）两端面：互为基准；2）。16轴（粗，半精加工）：。8端面；3） 010轴（粗，半精加工）：。8端面；4）。8轴（粗，半精加工）：；。8端面5）65*H*孔：。16端面，轴心线（精基准）；6）槽5X20：。16端面，轴心线（精基准）（4）拟定机械加工工艺路线1）确定各加工面的加工方法及加工路线该零件加工表面为：5的孔，上下端面，轴外圆，螺纹轴，铳槽。根据各表面的精度要求与表面粗糙度要求，5的孔加工路线为钻、较；上下断面加工路线为车削；轴外圆的加工路线为粗车，精车；
6、螺纹轴加工路线为粗车，精车；铳槽的加工路线为铳。2）拟定加工工艺路线工艺路线方案一工序I车削8端面.工序II粗车616,长度162.5mm,粗车1O,长度135mm,粗车外圆8,长度90mmo工序In半精车外圆68,长度90mm,半精车10,长度45mm,半精车16,长度25mm。车削螺纹Ml0,长度40mm.。切断工件，保证长度162.5mm.调头车端面16工序IV钻孔64.8,中心线距中16端IOmm。较孔65曹工序V车螺纹MIO,8端倒角，螺纹MlO端倒角工序VI铳通槽，宽5mm,深20mm.工序Vn8局部淬火，长度90mm.工序VIll清洗，去毛刺。工序IX检验（5）确定机械加工余量、
7、工序尺寸及公差根据上述原始资料及加工工艺，查机械制造工艺设计简明手册下列简称工艺手册，分别确定加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：工序工序内容单边余量工序尺寸表面粗糙度R工序I1.车削68端面2.5mm197.5mm12.5m工序II1.粗车削外圆160.75mm16.5mm12.5m2.粗车削外圆6103mm10.5mm12.5m3.粗车削外圆681mm8.5mm12.5m工序III1.半精车外圆680.25mm8mm3.2NIn2.半精车外圆100.25mmIOmm3.2m3.半精车外圆6160.25mm16mm3.2m4.切断工件61635mm162.5mm12.5m5调头车16端面
8、2.5mm160mm12.5m工序IV1.钻孔65鬻*2.4mm4.83.2冲12皎孔5对80.1mm51,83.2m工序V1.车外螺纹MlOImm8.05156.3ju/n工序VIL铳通槽52.5mm53.2m工序Vn68端部淬硬选择机床设备及工艺装备根据通常工厂现有的生产条件,为了满足生产需要,现选用各工序所用的设备为：工序ICA6140车床,YT15外圆车刀,02000.02mm游标卡尺,钢直尺.工序IICA6140车床,YT15外圆车刀，切断刀YTl5,刀宽3mm,O2OOO.O2mm游标卡尺,钢直尺。工序InCA6140车床,YT15外圆车刀,02000.02mm游标卡尺,钢直尺。工
9、序IVZ3O2510/1摇臂钻床，4.8直柄麻花钻，专用夹具,02000.02mm游标卡尺,钢直尺.锥柄机用钱刀。工序VCA6140车床,YT15外圆车刀,02000.02mm游标卡尺,钢直尺，高速钢螺纹车刀。工序VlX62W卧式铳床,YT-15错齿三面刃铳刀,D=80,d=27,Z=16,L=5专用夹具02000.02mm游标卡尺,钢直尺。(7)确定切削用量及基本工时1)工序I车削8端面。加工条件:CA6140车床,YT15外圆车刀,专用夹具,柴油冷却.车削68端面(a)确定被吃刀量端面的总加工余量为2.5mm,一次走刀加工,a，=2.5mm.(b)确定进给量根据切削用量简明手册下列简称切削
10、手册表1.4,刀杆尺寸为20X20,ap3mm,与工件直径为20,f=0.30.4mmr,查工艺手册表4.2-3,根据机床的横向进给量取f=0.39mmo(C)计算切削速度根据切削手册表1.27,表1.28,Cl=242.m=0.2,xv=l.yv=0,修正系数刀具kh,=1.08,刀具寿命选T=60min 1.08 =45.6 (m/min)G旧mapxvfyv602X2.5O.39o(d)确定机床主轴转速nw=l匕=lX45.6Xg7台(rmi11)dw万X18根据工艺手册表4.2-2与807.3rmin相近的机床转速为710rmin,760rmin及900rmin0现选n“,二760rm
11、in,因此实际切削速度为43mmin0(e)计算基本时间工艺手册表6.2-1,1=18,11=2,12=I5=O.18 + 2 760x0.39=0.0675(min)2)工序工序111.车削外圆16,车削外圆610,车削外圆68粗车1816.5,长度162.5mm。(a)确定被吃刀量外圆的总加工余量为1.5mm,一次走刀加工，ap=0.75mmo(b)确定进给量根据切削用量简明手册下列简称切削手册表1.4,刀杆尺寸为20X20,ap3mm,与工件直径为20,f=0.30.4mmr,查工艺手册表4.2-3,根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。(C)计算切削速度根据切削手册表1.27,表
12、1.28,Cv=242.m=0.2,x产0.15.y=0,修正系数刀具k八二1.08,刀具寿命选T=60min1.08=40mminCvj242KV=mapxvfyv6Oo2O.75o,5XO.39o%3确定机床主轴转速簧=嘿;7。)根据工艺手册表4.2-2与707rmin相近的机床转速为710rmin,760rmin现选nu.=760r/min,因此实际切削速度为43mmin0(e)计算基本时间工艺手册表6.2-1,1=162.5,1i=2,12=3,Zl2 b nwf_ 162.5 + 2 + 3 760x0.39=0.565 min车削外圆16.510.5,长度135mm(a)确定被吃刀
13、量外圆的总加工余量为6mm,一次走刀加工，a.=3mm.(b)确定进给量根据切削用量简明手册下列简称切削手册表1.4,刀杆尺寸为20X20,a.3mm,与工件直径为20,f=030.4mmr,查工艺手册表4.2-3,根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。(C)计算切削速度根据切削手册表1.27,表1.28,Cy=242.m=0.2,Xy=0.15.y=0,修正系数刀具1=1.08,刀具寿命选T=60minJkv= Tma pxvfyv2426Oo23 O.39oX1.08=38.025(mmin)(d)确定机床主轴转速n.=l.=1000x3802734(rmin)7ulw4X16.5根
14、据工艺手册表4.2-2与734r/min相近的机床转速为710r/min及760rmi11o现选n“,二760r/min,因此实际切削速度为39.4mmin0(e)计算基本时间工艺手册表6.2-1,1=135,11=2,12=0= 0.462 min/+1Z2_1352nwf710x0.39车削外圆10.58.5,长度90mm(a)确定背吃刀量外圆的总加工余量为2mm,一次走刀加工，=Imm(b)确定进给量根据有用机械制造工艺设计手册表8-3,刀杆尺寸为20X20,“W3rn与工件直径为618时，f=0.30.4mr,根据机床的进给量取/=0.39mmro(C)计算切削速度根据有用机械制造工艺
15、设计手册表8-6,由于刀具为高速钢刀具，故可查得外圆切削速度匕=0.45ms,即匕=27mmin(d)确定机床主轴转速100Ovr%产=27*1000/10.5/3.14=819mmin根据有用机械制造工艺设计手册表10-7,与819mmin相近的机床转速为760r/min或者900r/min,现选卬=760r/min,因此实际切削速度v=25.1mmin.(e)计算基本工时根据有用机械制造工艺设计手册表8-32,/=2mm,12=Omm,I=90mmt=927600.39=18.6s3)工序工序In半精车08的外圆达到图纸要求(a)确定背吃刀量外圆的总加工余量为0.5mm,一次走刀加工，25
16、mm(b)确定进给量根据有用机械制造工艺设计手册表8-5,表面粗糙度为3.2,加工材料为钢根据机床的进给量取f=0.25mro(C)计算切削速度根据有用机械制造工艺设计手册表8-6,由于刀具为高速钢刀具，故可查得外圆切削速度匕=0.45s,即vt,=27min.(d)确定机床主轴转速IooOrr=1000*27/3.14/8.5=1011r/min根据有用机械制造工艺设计手册表表10-7,与IOIlrmin相近的机床转速为1120r/min,现选W=II20r/min,因此实际切削速度v=29.9mmin.(e)计算基本工时根据有用机械制造工艺设计手册表8-32,八二5mm,2=3mm,=27
17、rnm125+90+3v1_nos,.、t一I八CUlie八Xl-(min)Jfrw0.25l120半精车010.5的外圆到010(a)确定背吃刀量外圆的总加工余量为0.5mm,一次走刀加工，25mm(b)确定进给量根据有用机械制造工艺设计手册表8-5,表面粗糙度为3.2,加工材料为钢根据机床的进给量取/=0.25mmro(C)计算切削速度根据有用机械制造工艺设计手册表8-6,由于刀具为高速钢刀具，故可查得外圆切削速度匕=045m/s,即匕=27mmin.100orr%产中=1000*27/3.14/10.5=819mmin根据有用机械制造工艺设计手册表10-7,与819mmin相近的机床转速
18、为710r/min或者900rmin,现选v=900rmin,因此实际切削速度v=29.7mmin.S)计算基本工时根据有用机械制造工艺设计手册表8-32,九二5mm,/2=3mrn,I=45mm1+25+45+3v1_n9d(.、t-rccucxx义1U24(min)Jfnw0.25900半精车016.5的外圆到016(a)确定背吃刀量外圆的总加工余量为0.5mm,一次走刀加工，25mm(b)确定进给量根据有用机械制造工艺设计手册表8-5,表面粗糙度为3.2,加工材料为钢根据机床的进给量取/=0.25mmro(C)计算切削速度根据有用机械制造工艺设计手册表8-6,由于刀具为高速钢刀具，故可查
19、得外圆切削速度匕=0.45ms,即vc=27min(d)确定机床主轴转速Iooorr%二中=1000*27/3.14/16.5=521rmin根据有用机械制造工艺设计手册表10-7,与521rmin相近的机床转速为500r/min或者560r/min,现选卬=560r/min,因此实际切削速度v=29mmin.(e)计算基本工时根据有用机械制造工艺设计手册表8-32,/5mm,2=3mm,I=25mm7M=33/0.25/560=0.24(min)3)工序工序IV钻孔64.8,钱孔05%8加工条件：Z3O25X1O/1摇臂钻床，64.8直柄麻花钻,专用夹具，02000.02mm游标卡尺,钢直尺
20、，65普H8锥柄机用钱刀。钻孔4.8,中心线距16端面IOmm根据切削手册确定进给量cj08mm,HBWW200,因此按工艺手册40.220.28mmr,取f=0.25mm/r(a)选择钻头磨钝标准及耐用度，按工艺手册。取钻头后面的最大磨损量为0.8mm,耐用度T=45min.(b)计算切削速度按工艺手册查得CV=6.6,m=0.2,=0,y=0.5,7=0.4,k=1，k=，k=95/VrJVzwZVs出-5-=1.74(mmin)a45*2*0.25,1,n PIooo*11.74乃*4=934.7 (rmin)取 nH.=1000 rmin,因此实际切削速度V=15.07(mmin)(d
21、)计算基本时间按工艺手册表得，/=16mm,1J 1i trn7f=D2+1.5=4mm,2=3mm-=23/(1000*0.25)=0.092(min)较孔518(a)确定进给量，切削速度.由因此通孔加工，为了避免孔马上校穿时较刀容易折断，孔径很小，宜使用手动进给。根据切削手册表，f=0.20.4,v=812mmin,查工艺手册表，按机床实际进给量与实际转速，取f=O.35mmr,nh,=125rmin,实际切削速度=1.96mmin0.013,查表1.18,可知使用高速钢切螺纹时,切削速度9-可mmin,取V=IOmmin,则IOOo 匕D1000x10- 3.1412= 265.39rm
22、in查简明手册表1.31可取n=320rmin因此实际切削速度32()XTrXlo1八八ZlQ；Nx4女性=10.048”?/mm,符合条件1000计算切削时间：Tj*iq=1+；必其中/1(23)P,2=25,q=lTjl=(40+2+4)/320*5=43.125,取T=44s68端倒角，螺纹MlO端倒角加工条件：CA6140车床，专用夹具，YTI5外圆车刀，柴油冷却参照车端面，现选n,.二1000rmin,因此实际切削速度a)8端倒角:V=3.14*8*10001000=25.1mminb)螺纹MlO端倒角：V=3.14*10*10001000=31.4m/min5)工序VI铳通槽65加
23、工条件：X62W卧式铳床，三面刃直尺铳刀，YTl5刀片，铳刀齿数20,宽5mm,刀盘直径16Onim,专用夹具，柴油冷却,加切削液(a)确定背吃刀量由毛坯图已知铳削宽度at=5mm,铳削深度=20mm(b)确定每齿进给量按工艺手册表取f=0.06mmz(C)确定切削速度与工作台每分钟进给量T=150mmminCV=270,=0.1X=O.4,L=LI,q、=0.21,UV=O3,m=0.35,尸、二0一CM.270*16(T*Tmafyzp-v15035*200,*0.0604*5o3*20ol.l=210.35(mmin) =IooO %DIooO*210.35万 *160=418.5(rm
24、in)取口、=420rmin,则实际切削速度v=211(mmi11)工作台每分钟进给量为f=0.06*20*60=72mmmin,取X62W卧式铳床与Jtn72mm/min相近的进作台进给量f=75mmmin,则实际的每齿进给量Jmf=0.625mmzf=1.25mmr厂20*60(d)计算基本时间按工艺手册表/=20mm,1=O.5d+(l2)=0.5X5+(1-2)=4mm,/13mm,取A=2mmI+/i+/220+4+2么00/、75.=+60=20.8(s)/WZ8端部淬火清洗检验3.夹具设计本夹具要紧用来钻65mm孔，由于工艺要求不高，因此，在本道工序加工时要紧应考虑如何提高劳动生
25、产率，降低劳动强度。3.1 定位基准的选择由零件图可知，5mm尺寸精度为自由尺寸精度要求。其设计基准为轴端面与轴中心线，可使工艺基准与设计基准统一，以68mm轴端面作为定位基准。附图3为了提高加工效率及方便加工，决定钻头材料使用高速钢，用于对巾5mm孔进行加工。3.2 切削力的计算刀具：高速钢麻花钻头，尺寸为65mli1。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=CF式中：Cp=600,Zf=1.0,jz=0.7,f=0.25,KF=I43F=600*2,0*0.2507*1.43=650.24转矩T=CTdOZTfyTKT式中：Q=0.305,zr=2.0,yr=0.8,KT=I型=0.305*2
26、20*0.258*1.43=0.5755Tv300.5755*14.8530*2=0.1424在计算切削力时，务必考虑安全系数,安全系数K=KlK2K3K4式中Kl-基本安全系数，1.33;K2一加工性质系数，1.1；K3一刀具钝化系数，1；一断续切削系数，1.1则F=Kf=L33*1.1*1.1*1.1*650.24=1151.073 .3定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的要紧定位元件为V型槽、调整螺钉，O而V型槽的尺寸公差为-。3,而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。另外孔为径向孔，基准位置误差不影响其尺寸标准，而其基准不重合误差能够通过调整螺栓进行调整消除误差。附
27、图43.4 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，通过对钻孔时切削力的计算结果及零件的尺寸大小，其基准不重合误差能够通过调整螺栓进行调整消除误差。本夹具结构比较紧凑。附图5钻床夹具的装配图及零件图分别见附图4及附图5。3.5 零件定位方案图附图64 .方案综合评价与结论本夹具加工过程稳固,经济方面也减少了开支,生产效率也提高了很多，因此本方案适合大批量生产。5 .本次课程设计体会与展望本次课程设计是一次综合性设计，认真做得话，过程是很锻炼人的，为我们接下来的毕业设计做好了铺垫。通过这次课程设计，我的知识得到了巩固与增长，充分发挥了我们个人的潜力。在这次设计过程中，尽管遇到过很多的困难
28、，但是我们通过小组讨论及团结合作，使我们一次次地突破困难，最终圆满的完成了设计。关于接下来的毕业设计，由于有了这次积存的经验，我相信自己一定能够做得很出色。参考文献1 .机床夹具设计刘友才肖继德主编机械工业出版社2 .机械制造工艺及专用夹具设计指导孙丽媛主编冶金工业出版社3 .机械制造工艺学周昌治、杨忠鉴等重庆大学出版社4 .机械制造工艺设计简明手册李益民主编机械工业出版社6 .机床夹具设计第2版肖继德陈宁平主编机械工业出版社7 .机床专用夹具设计图册南京市机械研究所主编机械工业出版社8 .机械原理课程设计手册邹慧君主编机械工业出版社9 .金属切削手册第三版上海市金属切削技术协会上海科学技术出版社10.机械制造工艺学课程设计指导书,机械工业出版社
